JPS63194168A - 暖房装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は蓄熱部を具備した太陽熱コレクターを有するヒ
ートポンプ式暖房装置に関するものである。

従来の技術 従来のヒートポンプ式暖房装置を第２図により説明する
と、１は圧縮機であり、高温高圧の冷媒ガスを吐出配管
２に吐出する。３は室内側熱交換器で凝縮器として作用
し、高温高圧の冷媒ガスの凝縮潜熱を放出して室内側空
気を加熱して高圧冷媒液となり、膨張弁４を介して低温
低圧の液冷媒となり、室外側熱交換器５で蒸発潜熱を室
外側空気から吸収し、低圧のガス冷媒となり、液分離器
６を通り、吸入配管７を介して圧縮機１に吸入される。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のようなし−トポンプ式暖房装置は、
室外空気を吸熱源としているため、室外温度が低下する
と、蒸発器として作用する室外側熱交換器５内での液冷
媒の蒸発圧力が低下して、着霜が進行するとともに暖房
能力が低下するという問題点を有していた。また、近年
、室外温度が低下するに伴なって圧縮機の回転数をあげ
る制御を行うインバータ式ヒートポンプエアコンが用い
られているが、これも室外温度が低下するに伴ない室外
側蒸発圧力が低下し、前記と同様、着霜し、十分な暖房
能力が得られないという欠点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、室外温度が低下しても、液
冷媒の蒸発圧力が低下せず、着霜等の問題もなく、暖房
能力を向上させることのできるｂ−トボンブ式暖房装置
を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のヒートポンプ式暖
房装置は、圧縮機、室内側熱交換器、膨張弁、室外側熱
交換器、液分離器を順次連通してなるし−トボンブ式暖
房装置において、前記ｉ張弁の下流側の冷媒配管を分岐
させ、前記室外側熱交換器へ連通する第１の冷媒配管と
、蓄熱部、集熱部、発熱体を具備した太陽熱コレクター
と熱交換させた後に前記室外側熱交換器の出口側へ連通
する第２の冷媒配管を設け、第１および第２の冷媒配管
への冷媒の流れを弁装置を用いて切換えるようになした
。

作用 上記構成の本発明にあっては、通常のヒートポンプ暖房
運転時は第１の冷媒配管が使用されるが、外気温の低下
などにより室外側熱交換器における冷媒の蒸発圧力が低
下した場合、弁装置により第２の冷媒配管側に切換えれ
ば、蓄熱部及び発熱体具備した太陽熱コレクターで与熱
され、これにより蒸発圧力が高まり、暖房能力が向上す
ることとなる。

実施例 以下、図面を参照しながら本発明を説明する。

なお、各構成部の名称において従来例と同一名称につい
ては同一の符号を付してその説明を省略する。

第１図は本発明の暖房装置の一実施例の冷凍サイクルを
示す系統図で、８は膨張弁４からの分岐点に設けられた
三方弁、９は室外側熱交換器５の入口へ連通される冷媒
配管である。１０は太陽熱コレクターで、集熱部１１と
、蓄熱材が充填された蓄熱部１３と、蓄熱部１３に埋設
された発熱体１５と、熱漏洩を防止するためにこれらの
外周部を覆う断熱材１４とで形成されている４発熱体１
５としては電気式面状発熱体、線状発熱体または温水等
が使われ、制御可能なコントローラにより蓄熱部１３の
温度を制御するようになっている０分岐された他側の冷
媒配管１２は集熱部１１に埋設されており、太陽熱コレ
クター１０と熱交換した後、室外側熱交換器５の出口側
に連通している。

次に本実施例のヒートポンプ暖房運転について説明する
０通常の暖房運転においては、三方弁８は、膨張弁４か
らの冷媒液を室外側熱交換器５へ導くように開路した状
態で運転する。即ち、圧縮機１から高温高圧の冷媒ガス
は吐出配管２から室内側熱交換器３で凝縮され、膨張弁
４、三方弁８を介して室外側熱交換器５で蒸発し、液分
雛器６を介して吸入配管７から圧縮機１へ吸入し暖房運
転が行なわれる。この状態で、室外温度が低い場合、蒸
発圧力の低下に伴ない、室外側熱交換器５は着霜が進行
し、暖房能力が低下することとなるが、事前に外気温度
、低圧側の配管温度、吸入圧力等を検知して設定値以下
になった場合に三方弁８により冷媒流路を切換え、太陽
熱コレクター１０側へ液冷媒が流れるようにすれば、太
陽熱を蒸発のための吸熱源として利用できる。これによ
って蒸発温度が上昇し、圧縮機吸入圧力が上がるので、
吸入ガスの比容積が小さくなり、冷媒循環量が増大する
。この結果暖房能力の向上を図ることができる。また、
圧縮機吸入圧力の上昇により室外側熱交換器における外
気温の着霜域がより低温側に移り、効率的を暖房運転が
可能となる。

太陽熱コレクター１０には、蓄熱部１３が構成されてい
るので、日照時に集熱部１１で日射熱量を集熱し、蓄熱
部１３に蓄熱しておいて日没後の夜間に集熱された太陽
熱を有効に活用することができる。

また、太陽熱コレクター１０には発熱体１５が蓄熱部１
３に埋設してあり、低外気温時、雨天、曇天に関係なく
蓄熱部１３へ熱量を供給することができるため、除霜運
転のない、効率的な暖房運転が可能となる。特に料金の
割安な深夜電力を利用すれば昼夜関係なく大量の熱量を
吸熱源として有効に活用できる。また、蓄熱部１３の蓄
熱材を凝固性蓄熱材を用いれば、融解温度、凝固温度が
明確であるため、例えば融解完了点に発熱体１５の熱源
を停止し、凝固点で発熱体１５の熱源を入れる等の温度
制御をすれば、蓄熱、放熱時は常に一定温度にコントロ
ールされるため、無駄に温度を上げることなく省エネル
ギーとなる。

本構成によれば、インバータエアコンにおいても外気負
荷が低下した際に圧縮機回転数の増大に伴って蒸発圧力
が低下することを防止できることはいうまでもない。

なお、以上の実施例は、ヒートポンプ式暖房装置の場合
について説明したが、冷房暖房兼用のヒートポンプ式空
気調和機においても活用できるものである。

また、本実施例は第１および第２の冷媒配管への冷媒の
流れを三方弁８を用いて切換えるよう構成したが、それ
ぞれの冷媒配管に電磁弁等を用いても同様の効果を得る
ことができる。

発明の効果 以上のように本発明は、圧縮機、室内側熱交換器、膨張
弁、室外側熱交換器、液分離器を順次連通してなるヒー
トポンプ式暖房装置において、前記膨張弁の下流側の冷
媒配管を分岐させ、前記室外側熱交換器へ連通する第１
の冷媒配管と、蓄熱部、集熱部、発熱体を具備した太陽
熱コレクターと熱交換させた後に前記室外側熱交換器の
出口側へ連通する第２の冷媒配管を設け、第１および第
２の冷媒配管への冷媒の流れを弁装置を用いて切換える
ようになしたので、外気温度の低い日照時には、太陽熱
コレクター内で低温低圧の液冷媒を与熱することができ
るため、外気温度にあまり影響されずに、圧縮機の吸入
冷媒圧力を高めて暖房能力を向上させることができる。

また、雨天、曇天時、夜間は制御可能な発熱体により蓄
熱されるため、安定したヒートポンプ暖房が得られると
ともに発熱体のコントロールによって除霜運転のない効
率的な暖房運転が可能となる。

さらに、蓄熱部に凝固性蓄熱材を用いれば、融解温度、
凝固温度が明確であるため、融解完了点で発熱体の熱源
を停止し、凝固点で発熱体の熱源を入れる等の温度制御
をすれば、蓄熱、放熱時は常に一定温度にコントロール
されるため、無駄に温度を上げることなく省エネルギー
となる。また、本構成によれば、インバータエアコンに
より外気負荷が低下しても、圧縮機回転数の増大に伴な
う蒸発圧力の低下を防止できる等、種々の利点を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるヒートポンプ式暖房
装置の冷凍サイクルを示す系統図、第２図は従来のヒー
トポンプ式暖房装置の冷凍サイクルを示す系統図である
。 １・・・圧ｌ１ｌｌ１３・・・室内側熱交換器　４・・
・膨張弁５・・・室外側熱交換器　８・・・三方弁　９
・・・冷媒配管　１０・・・太陽熱コレクター　１１・
・・集熱部　１２・・・冷媒配管　１３・・・蓄熱部　
１４・・・断熱材　１５・・・発熱゛体特許出願人　　
松下電器産業株式会社 １３−＠拓ｐ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　圧縮機、室内側熱交換器、膨張弁、室外側熱交換器、
   液分離器を順次連通してなるヒートポンプ式暖房装置に
   おいて、前記膨張弁の下流側の冷媒配管を分岐させ、前
   記室外側熱交換器へ連通する第１の冷媒配管と、蓄熱部
   、集熱部、発熱体を具備した太陽熱コレクターと熱交換
   させた後に前記室外側熱交換器の出口側へ連通する第２
   の冷媒配管を設け、第１および第２の冷媒配管への冷媒
   の流れを切換える弁装置を設けたことを特徴とする暖房
   装置。